精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情

【題目】工業(yè)上采用氯化銨焙燒菱錳礦制備高純度碳酸錳,工藝流程如下

己知相關信息如下

①菱猛礦的主要成分是MnCO3還含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。

氫氧化物沉淀的條件:Al3+Fe3+完全沉淀的pH分別為4.73 2;Mn2+、Mg2+開始沉淀的pH分別為8.19.1

③“焙燒”過程的主要反應MnCO3+2NH4Cl=MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O

常溫下,幾種難溶物的Ksp如下表所示:

難溶物

Mn(OH)2

MnCO3

CaF2

MgF2

Ksp

2.0×10-13

2.0×10-11

2.0×10-10

7.0×10-11

1分析圖1、圖2、3最佳的焙燒溫度、焙燒時間、m(NH4Cl)/m(美錳礦粉)分別為____、____、____。

2除雜過程如下:

已知幾種氧化劑氧化能力的強弱順序為(NH4)2S2O3>H2O2 >Cl 2>MnO2 >Fe2+,則氧化劑X宜選擇_________(填字母)

A. (NH4)2S2O3 B. MnO2 C. H2O2 D. Cl 2

調節(jié)pH,pH 可取的最低值為_____________。

CaF2MgF2兩種沉淀共存時,若溶液中c(Ca2+)=1.0×10-3mol/L,c(Mg2+)=____mol/L

3沉錳過程中,不用碳酸納溶液替代NH4HCO3溶液,可能的原因是__________

4測定碳酸錳粗產品的純度。實驗步驟:

稱取0.5000g碳酸錳粗產品于300mL錐形瓶中,加少量水濕潤,再加25mL磷酸,移到通風櫥內加熱至240℃,停止加熱,立即加入2 g硝酸銨,保溫,充分反應后,粗產品中的碳酸錳全部轉化為[Mn(PO4)2]3-多余的硝酸銨全部分解。用氮氣趕盡錐形瓶內的氮氧化物,冷卻至室溫。

將上述錐形瓶中的溶液加水稀釋至100mL,滴加2-3滴指示劑,然后用濃度為0.2000mol/L的硫酸亞鐵銨[(NH4)Fe(SO4)2]標準溶液滴定,發(fā)生的反應為[Mn(PO4)2]3-+Fe2+=Mn2++Fe3++2PO43-。到達滴定終點時,消耗的硫酸亞鐵銨標準溶液的體積為20.00mL。

計算:碳酸錳粗產品的純度=___________。

誤差分析:若滴定終點時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處產生了氣泡,則測得的碳酸錳粗產品的純度_____(偏高”“偏低 無影響”)。

【答案】 500℃ 60min 1.1 B 4.7 3.5×10-6 碳酸鈉溶液中的c(OH-)較大,會產生Mn(OH)2沉淀 92.00% 偏低

【解析】1)圖1隨著溫度升高錳浸出率增大,到500℃達最高為95%2隨著時間的增大,錳浸出率增大,到60min達最大為95%,3隨著m(NH4Cl)/m(美錳礦粉)增大,錳浸出率增大,到1.1達最大為95%,最佳的焙燒溫度、焙燒時間、m(NH4Cl)/m(美錳礦粉)分別為500℃、60min、1.1;2)①已知幾種氧化劑氧化能力的強弱順序為(NH4)2S2O3>H2O2>Cl2>MnO2>Fe2+,氧化劑X的加入是為了將亞鐵離子氧化為鐵離子,鐵離子水解產生氫氧化鐵而除去,試劑的加入不能引入新的雜質,宜選擇MnO2,反應產生錳離子,且過量時不溶可隨沉淀過濾除去,答案選B;②調節(jié)pH時,是為了除去氧化后溶液中的Al3+、Fe3+,必須使Al3+、Fe3+完全沉淀,則pH可取的最低值為4.7;③當CaF2、MgF2兩種沉淀共存時,若溶液中c(Ca2+)=1.0×10-3mol/L,則c2(F-)===2.0×10-7,c(Mg2+)===3.5×10-6mol/L;3)碳酸鈉溶液中的c(OH-)較大,會產生Mn(OH)2沉淀,故沉錳過程中,不用碳酸納溶液替代NH4HCO3溶液;4設碳酸錳粗產品的純度為x,根據錳原子守恒及反應[Mn(PO4)2]3-+Fe2+=Mn2++Fe3++2PO43-可得關系式為:

MnCO3~~~~~ Mn2+~~~~~~~ Fe2+~~~~~~~~~(NH4)Fe(SO4)2

115g 1mol

0.5000xg 0.2000mol/L×20.00mL×10-3L/mL=4.0×10-3 mol

=,解得x=92.00%;若滴定終點時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處產生了氣泡,則所用標準液的體積讀數(shù)偏小,根據c(待測)=可知,測得的碳酸錳粗產品的純度偏低。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】核電荷數(shù)小于18的某元素X,其原子核外電子層數(shù)為a,最外層電子數(shù)為(2a+l)。下列有關元素X的說法中,不正確的是()

A. 元素X的原子核內質子數(shù)可能為(2a2-l)

B. 元素X形成的單質既能作氧化劑又能作還原劑

C. 元素X形成的簡單離子,各電子層的電子數(shù)均達到2n2個(n表示電子層數(shù))

D. 由元素X形成的某些化合物,可能具有殺菌消毒的作用

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】用如圖裝置實驗,下列實驗現(xiàn)象預期及相應結論均正確的是(

a

b

實驗現(xiàn)象預期

結論

A

銅絲

濃硝酸

試管c中有大量紅棕色氣體

硝酸有強氧化性

B

木條

18.4mol/L硫酸

木條變黑

濃硫酸有酸性及氧化性

C

生鐵

NaCl溶液

導管處發(fā)生倒吸

生鐵發(fā)生吸氧腐蝕

D

鐵絲

含少量HCl的H2O2溶液

試管c中有大量無色氣體

該反應中鐵作催化劑


A.A
B.B
C.C
D.D

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】為了緩解溫室效應,科學家提出了多種回收和利用CO2的方案。

方案I:利用FeO吸收CO2獲得H2

ⅰ.6FeO(s)+CO2(g)=--2Fe3O4(s)+C(s) △H1=-76.0kJ/mol

ⅱ.C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H2=+113.4kJ/mol

13FeO(s)+H2O(g)=Fe3O4(s)+H2(g) △H3=________

2在反應i,每放出38.0kJ熱量,_______gFeO被氧化。

方案II:利用CO2制備CH4

300℃,2L恒容密閉容器中充入2molCO28molH2,發(fā)生反應CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H4混合氣體中CH4的濃度與反應時間的關系如圖所示。

3從反應開始到恰好達到平衡時H2的平均反應速率v(H2)=_________。

②300℃反應的平衡常數(shù)K=____________。

保持溫度不變,向平衡后的容器中再充入2molCO28molH2,重新達到平衡時CH4的濃度_________(填字母)

A.等于0.8mol/L B.等于1.6 mol/L C.0.8 mol/L <c(CH4)<1.6 mol/L D.大于1.6 mol/L

4300℃時,如果該容器中有1.6molCO22.0molH2、5.6molCH4、4.0molH2O(g)v____v(“>”“<”“=”)。

5已知:200℃時,該反應的平衡常數(shù)K=64.8L2·mol-2。則△H4______0(“>”“<”“=”)。

方案Ⅲ:用堿溶液吸收CO2

利用100mL3mol/LNaOH溶液吸收4.48LCO2(標準狀況),得到吸收液。

6該吸收液中離子濃度的大小排序為______________。將該吸收液蒸干、灼燒至恒重,所得固體的成分是__________(填化學式)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】活細胞中數(shù)量最多的元素是( )

A. O B. H C. N D. C

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列實驗方法操作,能達到要求的是( )

A.用托盤天平稱量25.20g氯化鈉固體

B.100 mL量筒量取5.20 mL鹽酸

C.用一束強光照射經過煮沸的三氯化鐵溶液有光亮的通路,說明已生成氫氧化鐵膠體

D.過量的鐵絲在氯氣中點燃,可制取氯化亞鐵

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】在某無色透明的、酸性溶液中,能共存的離子組是( )

A.Na+ 、K+SO42-、CO32-B.Na+ K+、Cl、 NO3

C.Cu2+K+、SO42-、NO3D.Ba2+、K+Cl、SO42-

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】As2O3在醫(yī)藥、電子等領域有重要應用。某含砷元素(As)的工業(yè)廢水經如圖1流程轉化為粗產品。

(1)“堿浸”的目的是將廢水中的H3AsO3和H3AsO4轉化為鹽。H3AsO4轉化為Na3AsO4反應的化學方程式是_______________________________。

(2)“氧化”時,1molAsO33-轉化為AsO43-至少需要O2______ mol。

(3)“沉砷”是將砷元素轉化為Ca5(AsO4)3OH沉淀,發(fā)生的主要反應有:

a.Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq) △H<0

b.5Ca2++OH-+3AsO43-Ca5(AsO4)3OH △H>0

研究表明:“沉砷”的最佳溫度是85℃。 用化學平衡原理解釋溫度高于85℃后,隨溫度升高沉淀率下降的原因是_____________________。

(4)“還原”過程中H3AsO4轉化為H3AsO3,反應的化學方程式是_______________________

(5)“還原”后加熱溶液,H3AsO3分解為As2O3,同時結晶得到粗As2O3。As2O3在不同溫度和不同濃度硫酸中的溶解度(S)曲線如圖2所示。為了提高粗As2O3的沉淀率,“結晶”過程進行的操作是_______。

(6)下列說法中,正確的是 ______ (填字母)。

a.粗As2O3中含有CaSO4

b.工業(yè)生產中,濾液2可循環(huán)使用,提高砷的回收率

c.通過先“沉砷”后“酸化”的順序,可以達到富集砷元素的目的

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知:lg C(s)燃燒生成一氧化碳放出9.2kJ的熱量;氧化亞銅與氧氣反應的能量變化如圖所示。下列敘述不正確的是 (  )

A. [C(s)]的燃燒熱△H< -110.4kJ·mol-1

B. 1mol CuO分解生成Cu2O吸收73kJ的熱量

C. 2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s) H=-292 kJ·mol-1

D. 足量炭粉與CuO反應生成Cu2O的熱化學方程式為:C(s)+2CuO(s)=Cu2O(s) +CO(g) H= -35.6kJ·mol-1

查看答案和解析>>

同步練習冊答案